玉米（2N=20）是重要的粮食作物之一．请分析回答下列有关遗传学问题：

（1）某玉米品种2号染色体上的基因S、s控制一对相对性状，基因S在编码蛋白质时，控制最前端几个氨基酸的DNA序列如图1所示．已知起始密码子为AUG或GUG

①如果进行玉米的基因组测序，需要检测__________条染色体的DNA序列。

②基因S发生转录时，作为模板链的是图1中的__________链。若基因S的b链中箭头所指碱基对G/C缺失，则该处对应的密码子将改变为___________。该碱基对的缺失将引起基因S发生___________。

（2）玉米的高杆易倒伏（H）对矮秆抗倒伏（h）为显性，抗病（R）对易感病（r）为显性，两对基因独立遗传。图2表示利用品种甲（HHRR）和乙（hhrr）通过三种育种方法（Ⅰ～Ⅲ）培育优良品种（hhRR）的过程。

①利用方法Ⅰ培育优良品种时，获得hR植株常用的方法为__________，这种植株由于__________，须经诱导染色体加倍后才能用于生产实践．图2所示的三种方法（Ⅰ～Ⅲ）中，最难获得优良品种（hhRR）的是方法__________，其原因是______________________________。

②用方法Ⅱ培育优良品种时，先将基因型为HhRr的植株自交获得子代（F₂），F₂代植株中自交会发生性状分离的基因型共有_____种，这些植株在全部 F₂代中的比例为___________________．若将F₂代的全部高秆抗病植株去除雄蕊，用F₂代矮秆抗病植株的花粉随机授粉，则杂交所得子代中的纯合矮秆抗病植株占_________。

科研人员利用化学诱变剂EMS诱发水稻D11基因突变，选育出一种纯合矮秆水稻突变植株（甲）。将该矮秆水稻与正常水稻杂交，F₂表现型及比例为正常植株：矮秆植株=3：1。D11基因的作用如下图所示。请分析并回答问题：

（1）BR与BR受体结合后，可促进水稻细胞伸长，这体现了细胞膜的___________功能。

（2）EMS诱发D11基因发生___________（显性/隐性）突变，从而______（促进/抑制）CYP724B1酶的合成，水稻植株内BR含量___________，导致产生矮秆性状。

（3）研究发现，EMS也会诱发D61基因发生突变使BR受体合成受阻。由此说明基因突变具有___________的特点。

（4）科研人员利用EMS又选育出若干株纯合矮秆水稻突变植株（乙）。现将甲、乙水稻植株杂交，以判断乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同（仅由D11基因突变引起的），还是仅由D61基因发生显性或隐性突变引起的（其它情况不考虑）。

①若杂交子代皆表现为正常植株，则表明乙水稻矮秆性状是由D61基因发生___________（显性/隐性）突变引起的。

②若杂交子代出现矮秆植株，尚不能确定乙水稻矮秆性状的产生原因。请进一步设计操作较简便的实验方案，预期实验结果及结论。

实验方案：杂交子代矮秆植株苗期喷施BR，分析统计植株的表现型及比例。

预期实验结果及结论：

若植株全为____________植株，则乙水稻矮秆性状的产生原因是与甲水稻相同；

若植株全为___________植株，则乙水稻矮秆性状的产生是仅由D61基因发生显性突变引起的。

(1)甲类变异属于________，乙类变异是在甲类变异的基础上，染色体的结构发生了________。

(2)乙减数分裂产生________种花粉，一个四分体中最多带有________个a基因。

(3)甲的自交后代只有一种表现型，乙的自交后代中(各类型配子和植株的成活率相同)，F₁有_______种矮化类型，F₂植株矮化程度由低到高，数量比为_________________。

(4)为鉴定丙的花粉败育基因b是否和a基因位于同源染色体上，进行如下杂交实验：丙(♀)与甲(♂)杂交得F₁。再以F₁作________(填“父本”或“母本”)与甲回交。

①若F₂中，表现型及比例为________，则___________________________________。

②若F₂中，表现型及比例为________，则基因b、a位于非同源染色体上。

某自花且闭花授粉植物，抗病性和茎的高度是独立遗传的性状。抗病和感病由基因R和r控制,抗病为显性;茎的高度由两对独立遗传的基因（D、d, E、e）控制，同时含有D和E表现为矮茎,只含有D或E表现为中茎，其他表现为高茎。现有感病矮茎和抗病高茎两品种的纯合种子，欲培育纯合的抗病矮茎品种。请回答：

（2）若采用杂交育种，可通过将上述两个亲本杂交，在F₂中选出抗病矮茎个体，再经连续自交和筛选等手段，最后得到稳定遗传的抗病矮茎品种。据此推测，一般情况下，控制性状的基因数越多，其育种过程所需的时间 ________（“越长”或“越短”）。若只考虑茎的高度，亲本杂交所得的F₁在自然状态下繁殖，则理论上，F₂的表现型及比例为__________。

（3）若采用单倍体育种，该过程涉及的原理有__________。先把上述两个亲本杂交，从F₁中取花粉来做，最后符合要求的个体比例为___________。

研究者根据果蝇X染色体上红眼基因B设计出sgRNA，导入果蝇早期胚胎细胞，“敲除”部分胚胎细胞中的红眼基因B，得到镶嵌体果蝇（即复眼中部分小眼呈红色，部分小眼呈白色），如下表

（1）由实验结果分析，sgRNA的导入______了果蝇胚胎的存活率，若要从相同数量的早期胚胎中获得数量最多的镶嵌体果蝇，应选用的sgRNA最佳浓度为____ ng/mL。

（2）如图所示，敲除基因时，sgRNA与红眼基因B的部分序列互补配对，细胞内的Cas9酶在配对区域定点剪切，引起红眼基因B发生碱基对________，导致基因突变。该过程中，sgRNA和Cas9酶共同剪切DNA的作用类似于______酶的作用，敲除后需要________酶对DNA上的切口进行修复。

（3）若研究者要通过测交实验验证镶嵌体雄果蝇的基因组成，应将镶嵌体雄果蝇与表现型为___________ 的果蝇进行杂交，预期杂交后代的表现型是_______________。

（4）这种定点敲除基因的方法为艾滋病的治疗提供了一个思路。HIV通过识别膜蛋白C侵入宿主细胞，研究者可以根据_____________的核苷酸序列设计sgRNA，导入骨髓________细胞中，有效阻止HIV侵染新分化生成的T淋巴细胞。

天使综合征(又称AS综合征:)是一种由患儿脑细胞中UBE3A蛋白含量缺乏导致的神经系统发育性疾病。研究发现，位于15号染色体上的UBE3A基因控制合成UBE3A蛋白。该基因在正常人脑组织中的表达活性与其来源有关:来自母方的UBE3A基因可正常表达，来自父方的该基因由于邻近的SNRPN基因产生的反义RNA干扰而无法表达。其过程如图所示。请回答下列问题：

 （1）UBE3A蛋白是泛素一蛋白酶体的核心组分之一，后者可特异性“标记”P53蛋白并使其降解。由此可知，与正常人脑细胞相比，AS综合征患儿脑细胞中P53蛋白积累量更__________，直接影响了其神经元的功能。细胞内蛋白质降解的另一途径是通过_________(细胞器)来完成的。

 （2）对绝大多数AS综合征患儿和正常人的UBE3A基因进行测序，相应部分碱基序列如下:

正常人：……TCAAGCAGCGGAAA……

患 者：……TCAAGCAACGGAAA……

 由此判断，绝大多数AS综合征的致病机理是来自__________(填“父”或“母”）方的UBE3A基因发生碱基对的__________。

 （3）研究表明，人体内非神经系统组织中，来自母方或父方的UBE3A基因都可以正常表达，只有在神经系统中才会发生UBE3A基因被抑制的现象，说明UBE3A基因的表达具有________性。

 （4）动物体细胞中某对同源染色体多出一条的个体称为“三体”。“三体”的性原细胞在减数分裂过程中，三条同源染色体中任意配对的两条染色体分离时，另一条随机移向细胞任意一极。现产前诊断出一个15号染色体“三体”受精卵，其余染色体均正常。如果该受精卵是由正常卵细胞和异常精子受精形成的，并且可随机丢失其中一条染色体而完成胚胎发育，则发育成AS综合征患者的概率是_________________(不考虑基因突变）。

菜碗豆夹果的革质膜性状有大块革质膜、小块革质膜、无革质膜三种类型，为研究该性状的遗传（不考虑交叉互换），进行了下列实验：

(1)根据实验一结果推测：革质膜性状受____________________对等位基因控制，其遗传遵循___________________定律，F₂中小块革质膜植株的基因型有_______________种。

(2)实验二的目的是验证实验一中F₁（品种丙）产生的____________________。

(3)已知某基因会影响革质基因的表达，若实验一多次杂交产生的F₁中偶然出现了一株无革质膜的菜豌豆，其自交产生的F₂中大块革质膜：小块革质膜：无革质膜=9:6:49，推测F₁中出现该表现型的原因最可能是                                。若要验证该推测，将F₁植株经植物组织培养技术培养成大量幼苗，待成熟期与表现型为无革质膜的正常植株杂交，若子代中大块革质膜：小块革质膜：无革质膜的比例为____________________，则推测成立。

人体每个细胞中都存在着中间丝状蛋白质（是一种原肌球蛋白），能够避免人们出现水疱、白内障和痴呆症等疾病。研究发现，果蝇和人类存在着大量共性蛋白质，其中包括类似于上述作用的中间丝状蛋白质。请回答下列问题：

（1）组成中间丝状蛋白质的单体是_________，控制果蝇的中间丝状蛋白质基因与控制人类的中间丝状蛋白质基因是否一定相同？__________（填“一定”或“不一定”）．中间丝状蛋白质基因能够避免人们出现水疱、白内障和痴呆症等疾病，这说明了基因和性状之间的关系是_________________。

（2）生物学家摩尔根在研究果蝇行为时，在一群红眼果蝇中发现了一只白眼雄果蝇突变体，利用这只白眼雄果蝇与红眼雌果蝇做杂交实验时，发现白眼性状的表现总是与性别相联系，且与X染色体的遗传相似．若选出F2中的红眼果蝇让其随机交配，则后代中白眼果蝇出现的概率是________________________。

（3）基因突变大多数对生物有害，甚至导致死亡．一只突变型（棒状眼）雌性果蝇与一只野生型（正常眼）雄性果蝇交配后，产生的F₁中野生型与突变型之比为2：1，且雌雄个体之比也为2：1．（注：野生型为纯合子，若基因位于X染色体上，如X^BY或X^bY也可被认为是纯合子．）

①据题判断，控制正常眼性状的基因位于____________（填“常染色体”或“X染色体”）上．

②据此分析，显性性状是______________，出现上述比例关系的原因是____________．

下图表示人类镰刀型细胞贫血症的原因，请据图回答：

（1）图解中，①是________过程；②是________过程，后者是在________中完成的。

（2）图中③是________过程，发生在________过程中，这是导致镰刀型细胞贫血症的________。

（3）④的碱基排列顺序是________，这是决定缬氨酸的一个________。

（4）镰刀型细胞贫血症十分少见，说明基因突变的特点是________和________。

农田开始使用杀虫剂时，对某种害虫效果显著，但随着杀虫剂的继续使用，该种害虫表现出越来越强的抗药性。请回答下列问题：

（1）这片农田中全部的该种害虫的总和称为，这是生物进化的

_______。该种害虫全部个体含有的全部基因，称为________。

（2）害虫抗药性变异的来源属于__________。

（3）上述事实说明，种群中产生的变异是________（定向的或不定向的），经过长期的自然选择，其中不利变异被不断淘汰，有利变异则逐渐积累，从而使种群的发生定向改变，导致生物朝着一定的方向缓慢地进化，因此，生物进化的方向是决定的。

（4）已知抗药与非抗药是由一对等位基因控制的，为了研究抗药性基因的遗传方式，某研究小组捕捉了一只抗药雌虫和一只非抗药雄虫，经研究均为纯合子，实验发现它们的后代中雌性全为非抗药，雄性全为抗药，则抗药性的遗传方式为性遗传________（写出所在染色体和显隐性），若F₁随机交配，F₂中的抗药性雄虫与F₂中所有雌虫随机交配得F₃，其中抗药性虫占F₃的。